[其他]直接描记的连续心电向量图机

说明书

本发明属于医疗诊断用的心脏生物电检测仪器。物理量的测量。

现有的心电检测仪器有心电图机和心电向量图机，两者都有缺陷。

心电图机是采用爱氏（Einthoven）等边三角形原理设计的导联体系，输入人体信号的。爱氏（Einthoven）等边三角形原理至今仍为一种假说。布尔基（Burgen）已用人体模型的电偶试验，证实了这三条通过不相等的。理由是：（1）心脏不在人体正中;（2）躯体不是无限大的结构;（3）人体各组织的阻抗强度也不完全一致。同时，在心脏电激动过程中，中心电站的电压实际上不等于零，只是接近零，实验证实在0.3～0.8mv左右。因此爱氏等边三角形原理的假说不符合人体的结构和物理学原理。

心电图波形的振幅（电压）是额面或横面上的向量，投影到导联轴上的长度。其大小与导联轴的位置有关，其实是额面或横面向量与导联轴夹角的余弦值。

心电图是心电的立体向量环投影到一个面上，再垂直投影到导联轴上，把导联轴上的投影长度记录到随时间移动的纸上，就形成了心电图。由于记录的是一维曲线，所以不能直观地显示立体向量环，也不能如实地显示立体向量环的转向及扭曲。同时也无法确定各瞬间向量确切的空间位置和运行方向。在诊断心室肥大，心肌梗塞、室内传导阻滞等疾病时，不够理想。

心电图的时间计量是通过走纸速度来计算的。当纸速为25mm/秒时，历时约0.08秒的QRS波在记录纸上的宽度仅2mm，当纸速为50mm/秒时，宽度才4mm，而描记线的宽度却为0.3～0.5mm，所以反映的程度不够精确。

心电图机中的热笔型记录器，由于笔与记录纸之间的磨擦，使高频响应下降，微小的波形变化被掩盖;喷射型记录器，由于墨水管道较细容易堵塞。

根据林绍芳等编著的《心电向量图学》一书中第230页至第232页记载，日本的FukudaDenshi公司生产直接描记的心电向量图机。其技术特征是：将心电信号转换成数字贮存，然后慢速读出，再将数字转换成模拟量，由XY记录仪描绘出立体向量环投影到一个面上的轨迹。这种机器虽然显示的是两维曲线，去除了国内普通心电向量图机的摄影成象，操作繁锁的缺点，但在诊断疾病时只能显示一个心动周期，反映不出激动之间的关系，故不能诊断心律失常类疾病。

本发明的方法：在心电向量图座标系的横轴上迭加一条时间轴，心电信号的特征是间断不连续的，而且信号变化的速度快，幅度较大，所以在没有信号时，描记点位于原点，记录纸沿时间轴向左移动，记录点连成一条水平直线，此时座标系仅一条加上去的时间轴;当有信号时，描记点离开原点，由于心电信号变化的速度很快，将记录点拉开，形成点状连线，其速度远大于走纸速度。所以此时的时间轴可以怎略，座标系为X、Y轴，这样就相当于时间轴将每个心动周期的两维心电曲线连起来了，也就是将一个座标系中许多个重迭的心电两维曲线，沿时间轴展开了。

采用随心电变化移动的激光束，投射到按一定速度移动的特殊热敏记录纸上;或利用直接描记的心电向量图机，增加其存贮容量，并在原记录仪上增加一个走纸装置;或者采用普通打印机并增加数据处理，都可以实现连续的两维心电向量图曲线，随时间轴展开的直接描记方法。

图1：激光束经反射，偏转装置投射到热敏记录纸上的示意图。

图2：反射镜的转动装置。

图3：激光束偏转示意图。

如图1，采用经人体模型电偶试验校正后的（Frank）导联体系〔1〕输入人体信号。经放大器〔2〕后，接到两个电磁线圈〔3〕上。如图2，电磁线圈〔3〕固定在磁铁〔4〕之间可转动的心轴〔5〕上。两块反射镜〔7、8〕分别装在两个电磁线圈〔3〕的转动轴〔5〕上，电磁线圈〔3〕由于产生随心电变化的感应磁场面发生偏转、反射镜〔7、8〕也随之转动。如图3，下反射镜〔8〕随心电信号变化左右转动，以确定激光束〔6〕在热敏记录纸〔9〕上X轴的座标值（走纸方向如图1所示）;上反射镜〔7〕随心电信号变化上下转动，以确定激光束〔6〕在热敏记录纸上Y轴的座标值。两块反射镜〔7、8〕的转动轴〔5〕之间的夹角为90度。这样就使激光束〔6〕射在热敏记录纸〔9〕XY座标系中的一系列交点上。

经反射镜〔7、8〕偏转反射的激光束〔6〕，落在热敏记录纸〔9〕上，显出激光斑运行的轨迹。随着热敏记录纸〔9〕的前移，激光束〔6〕连续地把每个心电向量图的曲线，描绘在热敏记录纸〔9〕上，形成了连续的心电向量图。